РОЗПОДІЛ КЛІТИНИ
Існують 3 способи розподілу клітки - мітоз, амитоз, мейоз.
Мітоз - непрямий поділ клітини. Мітоз складається з 4 фаз: профази, метафази, анафази, телофази.
Перша фаза - профази. У профазі хромосоми спирализуются, коротшають, товщають і стають видні. Кожна хромосома складається з двох хроматид. Вони з'єднані центромерой. До кінця профази ядерна оболонка і ядерця розчиняються. Центриоли розходяться до полюсів клітини. Утворюється веретено поділу (рис. 42, 2).
У метафазі хромосоми розташовуються на екваторі. Добре видно число і форма хромосом. Нитки веретена поділу тягнуться від полюсів до Центромера (42, 3).
У анафазе центромери діляться і хроматиди (дочірні хромосоми) розходяться до різних полюсів. Рух хромосом проис-
ходить завдяки ниткам веретена, які, скорочуючись, розтягують дочірні хромосоми від екватора до полюсів (рис. 42, 4).
Мітоз закінчується телофаза. Хромосоми, що складаються з однієї хроматиди, знаходяться біля полюсів клітини. Вони деспіралізуют- ся і стають не видно (рис. 42, 5).
Утворюється ядерна оболонка. В ядрі формується ядерце. Відбувається поділ цитоплазми. У клітинах тварин цітоп- лазма ділиться шляхом перетяжки, впячиванием мембрани від країв до центру.
Ріс.42. Мітоз. Ядро неделящейся клітини. Видно кругле ядерце (1). 2 - профази, 3 - метафаза, 4 - анафаза, 5 - телофаза.
У клітинах рослин в центрі утворюється перегородка, яка росте у напрямку до стінок клітини. Після утворення поперечної цитоплазматичної мембрани у рослинних клітин утворюється целлюлярная стінка (рис. 43).
В результаті мітозу кожна дочірня клітина отримує точно такі ж хромосоми, які мала материнська клітина. Число хромосом в обох дочірніх клітинах дорівнює числу хромосом материнської клітини.
Біологічне значення мітозу
Мітоз забезпечує точну передачу спадкової інформації кожному з дочірніх ядер.
Мітотичний цикл - період між закінченням одного поділу і початком наступного. Цей період в мітотичного циклу клітини називають інтерфазою.
Интерфаза має 3 періоди:
• Пресинтетичний G1. У цьому періоді відбувається синтез РНК, білка і зростання клітини. Клітини мають диплоїдний (2n) набір хромосом і 2с генетичного матеріалу ДНК.
Мал. 43. Освіта цитоплазматичної мембрани в клітинах тварин (1, 2) і рослин (3, 4).
Мал. 44. Мітотичний цикл диплоїдної клітини.
G1 - пресинтетичний (постмітотіческіх) період: S - синтетичний період, G2 - постсинтетичний (премітотіческій) період. Мітоз: П - профаза; М - метафаза, А - анафаза, Т - телофаза; n - гаплоїдний набір хромосом; 2n - диплоїдний набір хромосом; 4n - тетраплоїдний набір хромосом; c - кількість ДНК, відповідне гаплоидному набору хромосом. Поза кола схематично показані зміни хромосом в різні періоди життєвого циклу клітини.
• Синтетичний (S). Відбувається редупликация молекул ДНК і формується друга хроматида в хромосомі. Кожна хромосома складається з двох хроматид і містить 4с ДНК. Число хромосом не змінюється (2n).
Клітини мають диплоїдний набір хромосом. Кожна хромосома складається з двох хроматид (рис. 44).
Питання для самоконтролю
1. Яке поділ клітин називають митозом?
2. Які клітини діляться митозом?
3. З яких фаз складається мітоз?
4. Що відбувається в профазі мітозу?
5. Де розташовуються хромосоми в метафазі мітозу?
6. Що відбувається в анафазе мітозу?
7. Що відбувається в телофазе мітозу?
8. Який набір хромосом мають дочірні клітини, які утворюються в результаті мітозу?
9. Яке біологічне значення має мітоз? 10.На які періоди поділяється интерфаза?
11.Что відбувається в пресинтетичному періоді інтерфази? 12.Что відбувається в синтетичному періоді інтерфази? 13.Що відбувається в постсинтетическом періоді інтерфази?
Ключові слова теми «Мітоз»
ядерна оболонка ядро
Амитоз - прямий поділ клітини, при якому ядро знаходиться в интерфазном стані. Хромосоми не виявляються. Веретено поділу не утворюється. Амитоз призводить до появи двох клітин, але дуже часто в результаті амітозу виникають двоядерні і багатоядерні клітини.
Амитотическое розподіл починається зі зміни форми і числа ядерець. Великі ядерця діляться перетяжкой. Слідом за розподілом ядерець відбувається поділ ядра. Ядро може ділитися перетяжкой, утворюючи два ядра, або має місце множинне поділ ядра, його фрагментація. Ядра можуть бути нерівній величини.
Амитоз зустрічається в відживаючих, дегенерують клітинах, нездатних дати нові життєздатні клітини.
У нормі амитотическое ділення ядер зустрічається в зародкових оболонках тварин, в фолікулярних клітинах яєчника.
Амитотическое діляться клітини зустрічаються при різних патологічних процесах (запалення, злоякісний ріст і ін.).
Питання для самоконтролю
1. Що таке амитоз?
2. Як відбувається амитотическое розподіл?
3. В яких клітинах відбувається амитоз?
Ключові слова теми «Амитоз»
Багатоядерні клітини Фрагментація
Мейоз відбувається при утворенні гамет у тварин і утворенні спор у рослин. Мейоз - редукційний розподіл. В результаті мейозу відбувається редукція числа хромосом з диплоїдного (2n) до гаплоїдного (n). Мейоз включає 2 послідовних розподілу. У кожному мейотичному поділі виділяють 4 стадії: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.
Профаза першого мейотичного поділу
Профаза першого мейотичного поділу найбільш складна. У ній розрізняють 5 стадій: лептотене, зіготене, пахітене, діплотене, діакінеза.
У лептотене (I стадія) починається спирализация хромосом. Хромосоми стають видимими в мікроскоп як довгі і тонкі нитки. Кожна хромосома складається з двох хроматид. В ядрі видно диплоїдний набір хромосом (рис. 45).
У II стадії профази першого мейотичного поділу - зиготене - триває спирализация хромосом і відбувається кон'югація гомологічних хромосом. Гомологічними називаються хро- мосом, що мають однакову форму і розмір: одна з них отримана від матері, а інша від батька. Гомологічні хромосоми притягуються і прикладаються один до одного по всій довжині. Центромера однієї з парних хромосом точно прилягає до центромере інший і кожна хромомер прилягає до гомологичной хромомер інший (рис. 46).
Рис 45. Лептотена.
Мал. 46. Зиготена.
III стадія - Пахітена - стадія товстих ниток. Кон'югірую- щие хромосоми тісно прилягають один до одного. Такі здвоєні хромосоми називають біваленте. Кожен бивалент складається з четвірки (тетради) хроматид. Число бівалентов одно гаплоидному набору хромосом. Відбувається подальша спирализация хромосом. Тісний контакт між хроматидами дає можливість обмінюватися ідентичними ділянками в гомологічних хромосомах. Це явище називається кросинговером (рис. 47).
У діплотене (IV стадія) виникають сили відштовхування між гомологічними хромосомами. Хромосоми, складові біва- стрічок, починають відходити одна від одної в першу чергу в області центромер. При розбіжності хроматид в деяких місцях можна виявити явище перехрещення і зчеплення (рис. 48).
V стадія - діакінеза - характеризується максимальною спирализация, укороченням і потовщенням хромосом (рис. 49). Відштовхування хромосом триває, але вони залишаються з'єднаними в біваленти своїми кінцями. Ядро і ядерна оболонка розчиняються. Центриоли розходяться до полюсів.
У профазі першого мейотичного поділу відбувається 3 основні процеси: кон'югація гомологічних хромосом; образо- вання бівалентов хромосом або тетрад хроматид; кроссинговер.
Мал. 47. Пахитена.
Мал. 48. Диплотена.
Мал. 49. діакінеза.
Метафаза першого мейотичного поділу
У метафазі першого мейотичного поділу біваленти хромосом розташовуються по екватору клітини. До них прикріплюються нитки веретена поділу (рис. 50).
Анафаза першого мейотичного поділу
У анафазе першого мейотичного поділу до полюсів клітини роз- ходяться хромосоми, а не хроматиди. У дочірні клітини потрапляють тільки по одній з пари гомологічних хромосом (рис. 51).
Телофаза першого мейотичного поділу
У телофазе першого мейотичного поділу число хромосом в кожній клітині стає гаплоидним. На короткий час утворюється ядерна оболонка (рис. 52).
Мал. 50. Метафаза I.
Мал. 51. Анафаза I.
Мал. 52. Телофаза I.
Між першим і другим поділами мейозу в клітці тварин може бути коротка интерфаза. Під час інтерфази немає редуплікаціі молекул ДНК.
Друге мейотическое розподіл відбувається так само, як мітоз.
Профаза другого мейотичного поділу
У профазі другого мейотичного поділу хромосоми потовщуються і коротшають. Ядро і ядерна оболонка руйнуються. Утворюється веретено поділу (рис. 53).
Метафаза другого мейотичного поділу
У метафазі другого мейотичного поділу хромосоми вишиковуються уздовж екватора. До них підходять нитки веретена поділу (рис. 54).
Анафаза другого мейотичного поділу
У анафазе другого мейотичного поділу центромери діляться і тягнуть за собою до протилежних полюсів хроматиди, що відокремилися один від одного. Хроматиди називаються хромосомами (рис. 55).
Мал. 53. Профаза II.
Мал. 54. Метафаза II.
Мал. 55. Анафаза II.
Мал. 56. Телофаза II.
Телофаза другого мейотичного поділу
У телофазе другого мейотичного поділу хромосоми деспирализуются, стають невидимими. Формується ядерна оболонка. Кожне ядро містить гаплоидное число хромосом. Відбувається поділ цитоплазми. З вихідної диплоїдної клітини утворюються 4 гаплоїдних (рис. 56).
Таким чином, при мейозі відбувається кон'югація і кросинговер між ділянками гомологічних хромосом і редукція числа хромосом (рис. 57).
Питання для самоконтролю
1. Яке розподіл називається мейозом?
2. Що відбувається при мейозі?
3. Скільки поділів має мейоз?
4. Що відбувається в профазі першого поділу мейозу?
5. Що відбувається в метафазі першого поділу мейозу?
6. Що відбувається в анафазе першого поділу мейозу?
7. Який набір хромосом мають клітини в телофазе першого поділу мейозу?
8. Що відбувається в профазі другого поділу мейозу?
9. Що відбувається в метафазі другого поділу мейозу? 10.Що відбувається в анафазе другого поділу мейозу? 11.Что відбувається в телофазе другого поділу мейозу? 12.Сколько клітин утворилося в результаті мейозу? 13. Який набір хромосом вони мають?
Мал. 57. Порівняння мітозу і мейозу.
Ключові слова теми «Мейоз»